【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及测量，特别是涉及一种测量不规则料仓物料体积的方法和装置。
技术介绍
1、在矿石，粮仓，煤矿等应用场景中，仓储量计算是一项重要的工作，影响着物料出纳统计和物料生产能力评估。受仓储环境、仓房形状、矿物堆积形态不规则、进出频率高等因素限制，精确测量仓储料堆的体积存在难度大，耗时长，误差大的特点。
2、传统测量方式通常采用卷尺等测量工具，根据几何形状计算出体积，耗费人力，物力，计算繁琐准确性差，不可追溯，采用称重测量，存在料位含水量变化，密度大小变化时无法准确反馈体积的变化，受地磅量程精度的影响存在测量误差，且通常料仓集群建设，一个厂区多数仅安装一台地磅反馈整个厂区的重量，无法反馈单独某个料仓的体积变化；采用料位尺测量，安装与顶部，仅测量料位高度。忽略料仓形状以及料位形状，误差大且与料仓的形状有着密切的关系，对于不规则的料仓形状更加无法准确测量；采用高频雷达(80-90hz)测量，获取料位表面形状。受限于波束角和料仓本身的尺寸，大场景下需要安装多个雷达，受限于成本无法有效推广；便携式激光盘料仪器测量，需要多点人工检测，耗时久，不精确，无法实时反馈料仓体积的变化；采用固定式激光体积测量仪器，无法跟随料仓移动，存在盲区。对于料堆几何形态复杂，遮挡严重的情况，测量存在较大的误差。对于存在墙体分割的料仓需要安装多台设备，使用成本增加。
3、综上，现有测量堆料的设备无法满足满料仓情况复杂，实时测量物料体积准确性低下并且成本高。
技术实现思路
1、为了克服现有技术
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种测量不规则料仓物料体积的方法，包括：
4、获取待测料仓的点云数据；
5、对所述点云数据进行预处理，得到物料数据；
6、判断所述待测料仓是否为不规则料仓，若是，则基于所述物料数据，根据第一体积算法，得到待测料仓的物料体积，若否，则基于所述物料数据，根据第二体积算法，得到待测料仓的物料体积。
7、优选地，所述对所述点云数据进行预处理，得到物料数据，包括：
8、对所述点云数据进行采样处理，得到采样数据；
9、对所述采样数据进行滤波处理，得到滤波数据；
10、对所述滤波数据进行分割环境处理，得到物料数据。
11、优选地，对所述点云数据进行采样处理，得到采样数据，包括：
12、在所述点云数据上创建一个3d体素网格；
13、确定所述3d体素网格中各个体素内的体素中心点；
14、将所述各个体素内的体素中心点对各个体素内的点进行代替，得到采样数据。
15、优选地，对所述采样数据进行滤波处理，得到滤波数据，包括：
16、基于所述采样数据，根据待测料仓停靠点的正下方地面为坐标原点，建立坐标系；
17、利用3个直通滤波器分别对x轴、y轴和z轴范围内的数据进行滤波，得到滤波数据。
18、优选地，所述利用3个直通滤波器分别对x轴、y轴和z轴范围内的数据进行滤波，得到滤波数据，包括：
19、利用第一直通滤波器判断采样数据x轴的值是否在建立坐标系的x轴的范围内，若否，则删除该数据点，若是，则保留该数据点；
20、利用第二直通滤波器判断采样数据y轴的值是否在建立坐标系的y轴的范围内，若否，则删除该数据点，若是，则保留该数据点；
21、利用第三直通滤波器判断采样数据z轴的值是否在建立坐标系的z轴的范围内，若否，则删除该数据点，若是，则保留该数据点；
22、根据所有保留的数据点，得到滤波数据。
23、优选地，所述对所述滤波数据进行分割环境处理，得到物料数据，包括：
24、对所述滤波数据进行ransac方法切割以拟合每个墙体的平面公式；
25、根据所述每个墙体的平面公式，构建平面距离公式；
26、基于所述滤波数据，根据所述平面距离公式，得到各个点与各个平面的距离；
27、判断所述各个点与各个平面的距离是否均在阈值范围内，若是，则将该数据点删除；
28、根据剩余的数据点，得到物料数据。
29、优选地，所述平面距离公式的表达式为：
30、
31、其中，d为点到平面的距离。
32、优选地，基于所述物料数据，根据第一体积算法，得到待测料仓的物料体积，包括：
33、基于料仓检测范围的x轴最大值、最小值和y轴最大值及最小值，在x轴和y轴建立栅格，并记录各栅格的初始z轴平均值，料仓检测范围大于物料数据所在范围；
34、将所述物料数据存入栅格，计算各个栅格的物料数据点中z轴的平均值；
35、根据所述z轴平均值和初始z轴平均值，计算各个栅格的体积；
36、根据所述各个栅格的体积，得到待测料仓的物料体积。
37、优选地，基于所述物料数据，根据第二体积算法，得到待测料仓的物料体积，包括：
38、确定所述物料数据的x轴最大值、最小值和y轴最大值及最小值；
39、基于所述物料数据的x轴最大值、最小值和y轴最大值及最小值，在所述物料数据的x轴和y轴建立栅格；
40、将所述物料数据存入栅格，计算栅格内物料数据中的z轴平均值；
41、根据所述z轴平均值，计算各个栅格的体积；
42、根据所述各个栅格的体积，得到待测料仓的物料体积。
43、一种测量不规则料仓物料体积的装置，所述装置包括：
44、运算处理器和均与运算处理器连接的3d激光雷达和导轨天车；
45、所述3d激光雷达用于获取待测料仓的点云数据，所述导轨天车用于带动所述3d激光雷达到达待测料仓位置处，所述运算处理器用于对所述导轨天车进行引导并根据所述点云数据得到待测料仓的物料体积。
46、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
47、本专利技术提供了一种测量不规则料仓物料体积的方法，包括：获取待测料仓的点云数据；对所述点云数据进行预处理，得到物料数据；判断所述待测料仓是否为不规则料仓，若是，则基于所述物料数据，根据第一体积算法，得到待测料仓的物料体积，若否，则基于所述物料数据，根据第二体积算法，得到待测料仓的物料体积。本专利技术物料体积实时准确测量；满足大场景的应用；生成物料的三维度点云图直观展现，方便后期追溯；不受仓库被墙体分割、弧面墙、地面不平整等限制；可远程操作方便维护可用性强，并且成本地下。
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1.一种测量不规则料仓物料体积的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种测量不规则料仓物料体积的方法，其特征在于，所述对所述点云数据进行预处理，得到物料数据，包括：
3.根据权利要求2所述的一种测量不规则料仓物料体积的方法，其特征在于，对所述点云数据进行采样处理，得到采样数据，包括：
4.根据权利要求2所述的一种测量不规则料仓物料体积的方法，其特征在于，对所述采样数据进行滤波处理，得到滤波数据，包括：
5.根据权利要求4所述的一种测量不规则料仓物料体积的方法，其特征在于，所述利用3个直通滤波器分别对X轴、Y轴和Z轴范围内的数据进行滤波，得到滤波数据，包括：
6.根据权利要求2所述的一种测量不规则料仓物料体积的方法，其特征在于，所述对所述滤波数据进行分割环境处理，得到物料数据，包括：
7.根据权利要求6所述的一种测量不规则料仓物料体积的方法，其特征在于，所述平面距离公式的表达式为：
8.根据权利要求1所述的一种测量不规则料仓物料体积的方法，其特征在于，基于所述物料数据，根据第一体积算法
9.根据权利要求1所述的一种测量不规则料仓物料体积的方法，其特征在于，基于所述物料数据，根据第二体积算法，得到待测料仓的物料体积，包括：
10.一种测量不规则料仓物料体积的装置，应用于权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述装置包括：
...【技术特征摘要】
1.一种测量不规则料仓物料体积的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种测量不规则料仓物料体积的方法，其特征在于，所述对所述点云数据进行预处理，得到物料数据，包括：
3.根据权利要求2所述的一种测量不规则料仓物料体积的方法，其特征在于，对所述点云数据进行采样处理，得到采样数据，包括：
4.根据权利要求2所述的一种测量不规则料仓物料体积的方法，其特征在于，对所述采样数据进行滤波处理，得到滤波数据，包括：
5.根据权利要求4所述的一种测量不规则料仓物料体积的方法，其特征在于，所述利用3个直通滤波器分别对x轴、y轴和z轴范围内的数据进行滤波，得到滤波数据，包括：
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭建宇，刘永超，王鹏，
申请(专利权)人：因泰立科技天津有限公司，
类型：发明
国别省市：
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